小洋河橋鋼箱梁吊裝施工與吊放受力分析

胡 濤

（中鐵十六局集團(tuán)第二工程有限公司，天津 300162）

0 引言

在橋梁建設(shè)中，鋼箱梁在加工廠加工、現(xiàn)場組裝，大大壓縮了橋梁在河面建設(shè)施工時間，且具有跨度大、結(jié)構(gòu)新穎、外觀簡潔美觀等優(yōu)勢，在工程中被廣泛使用。在橋梁施工過程中，確保鋼箱梁吊裝工作的安全與質(zhì)量是重中之重。在鹽城市先鋒島新洋港濱河路小洋河1#橋吊裝工程中，通過加強(qiáng)施工過程各工序，各環(huán)節(jié)的有效控制[1]，確保了吊裝時設(shè)備與鋼箱梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，保證了施工質(zhì)量與安全。本文對該項目的鋼箱梁吊裝施工與吊放受力進(jìn)行分析。

1 工程概況

鹽城市先鋒島新洋港濱河路小洋河1#橋采用1-52m簡支鋼箱梁橋。鋼箱梁梁高為2.54m，單箱三室等高簡支梁，梁全寬12.6m，梁全長為52m，重量431.49t。其吊裝分段沿橋長方向劃分為3個節(jié)段，沿橋?qū)挿较蚍譃?個節(jié)段，鋼箱梁現(xiàn)場完成梁段拼裝后（焊接檢測合格）方可采用浮吊運(yùn)至指定橋位待吊裝。具體分段見圖1。

圖1 箱梁平面分段示意圖

2 吊裝施工方案

2.1 起重機(jī)械

鋼箱梁GXL-147采取一艘250T起重船吊裝，GXL-258、GXL-369因距離較遠(yuǎn)采取250T起重船配合260T汽車吊（90t配重）雙機(jī)抬吊的方式吊裝。船只垂直于橋放置，船只總長44m，寬24m。起重臂由2根大桿組成A字形（桿的斷面形狀多為圓形或箱形），一端鉸接在船首甲板上，另一端被一組通向后支架（又稱人字架）的纜風(fēng)索拉著，調(diào)節(jié)纜風(fēng)索長度可使起重臂變幅，主起重臂長48.5m。260T汽車吊尾部對著0#橋臺垂直放置，90t配重，全配重可自拆裝，基本臂長13.8m，支腿跨距9.47m×8.3m。

2.2 吊裝順序

從吊裝安全性以及方便性考慮，吊裝順序為先吊裝XYH-3、XYH-6、XYH-9，再吊裝XYH-2、XYH-5、XYH-8，最后吊裝XYH-1、XYH-4、XYH-7。

2.3 鋼箱梁拼裝

2.3.1 鋼箱梁預(yù)拼裝

在鋼箱梁工廠出廠前各段鋼箱梁均進(jìn)行預(yù)拼，最終刻畫出現(xiàn)場安裝基準(zhǔn)線（縱橫向基準(zhǔn)線），工廠預(yù)拼完成后在對接位置安裝各節(jié)段對接的匹配件,方便現(xiàn)場對接口對接。試裝過程中，應(yīng)檢查拼接處有無互相抵觸的情況，重點(diǎn)檢查橫梁、橫隔板與頂板、底板和腹板的連接是否對接平齊，橫梁處各支座位置是否準(zhǔn)確和齊平。全部試裝后還應(yīng)檢查整個鋼梁是否扭曲，鋼梁的線形、坐標(biāo)和幾何尺寸的允許偏差是否滿足《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T F50-2020）和《城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范》（CJJ 2-2008）中的相關(guān)要求。

2.3.2 鋼箱梁現(xiàn)場地面拼裝

該工程涉及部分梁段需在地面拼裝，因此必須在封閉區(qū)域預(yù)留一塊場地作為現(xiàn)場梁段拼裝用?，F(xiàn)場拼裝必須搭設(shè)胎架，并且在胎架上設(shè)置好高差、拱度、線形等。完成梁段拼裝后（焊接檢測合格）方可采用起重船運(yùn)至指定橋位吊裝。拼裝區(qū)鋼梁卸貨及拼裝采用160T汽車吊施工。具體每段梁的拼裝過程吊機(jī)性能均需滿足現(xiàn)場吊裝工況要求。鋼箱梁地面拼裝區(qū)域根據(jù)現(xiàn)有地面情況，需要換填30cm道渣后滿鋪2.5cm厚鋼板，鋼箱梁放置于鋼板上。拼裝之后梁段編號如圖2所示。

圖2 現(xiàn)場拼裝之后各梁段編號示意圖

3 箱梁起吊施工要點(diǎn)

3.1 船只就位

將浮吊船垂直?？坑谛卵蟾酆影赌蟼?cè)。船停于梁片中心位置處，將船的一側(cè)用纜繩上系于固定物處。水中使用船錨固定，使船穩(wěn)定停于河面上。對起吊機(jī)具進(jìn)行作業(yè)前檢查，對規(guī)格進(jìn)行確認(rèn)，再次檢查鋼絲繩的質(zhì)量、磨損狀況，以確保其達(dá)到使用要求。檢查核對吊點(diǎn)，并懸掛鋼絲繩[2]。船只就位如圖3所示。

圖3 船只就位示意圖

3.2 起吊移位

現(xiàn)場準(zhǔn)備就緒之后，開始起吊梁片。首先起重吊裝GXL-369號梁片，GXL-369號梁片重約137.6t，起吊角度為55°，根據(jù)浮吊船起重參數(shù)表可知，額定起重量180t＞137.6t，可滿足吊裝要求。再起吊GXL-258號梁片，GXL-258號梁片總重157.79t，吊索具重量1.5t，其吊裝孔距離起重臂支點(diǎn)約13m，起吊角度為63°，根據(jù)浮吊船起重參數(shù)表可知，額定起重量為200t＞157.79t，可滿足吊裝需求。GXL-147號梁片重約136t，其吊裝孔距離起重臂支點(diǎn)約21.3m，起吊角度為66.68°，根據(jù)浮吊船起重參數(shù)表可知，額定起重量為230t，230t＞136t，可滿足吊裝需求。

3.3 箱梁吊放

起吊離開地10cm，觀察鋼絲繩索，一切安全，開始起吊。起吊完成后，岸上的鋼絲纜繩放一些，后面2根纜繩收一點(diǎn)，把整個吊裝船體往河中間移動大約2m。接著放松上游2根鋼絲纜繩，由1人統(tǒng)一指揮，同時勻速絞動下游兩根鋼絲纜繩，使吊裝船勻速移動到兩邊橋墩中間，然后松放船后2根鋼絲纜繩，同時勻速絞動船頭2根鋼絲纜繩，使吊裝船隊勻速前移到所需安裝位。最后浮吊側(cè)身與船只錨固樁齊平時停止絞動鋼絲纜繩，進(jìn)行微調(diào)，使得船只距離定位樁5m，錨固船只，進(jìn)行吊裝梁片施工[3]。

4 箱梁吊放受力分析

4.1 GXL-258號梁吊裝分析

最重點(diǎn)的梁為編號GXL-258號梁片，其重量為157.8t，吊索具重量1.5t，先用浮吊船吊起移至小洋河中心將梁片兩端放到岸上。隨后采用浮吊與吊車雙機(jī)抬吊的方式，浮吊8個吊點(diǎn)，汽車吊2個吊點(diǎn)，中心吊點(diǎn)位置為箱梁的中心位置，吊點(diǎn)布置圖見圖4。此工況浮吊起重量為梁片重量的2/3，需要提供吊力（157.8+1.5）×2/3=106.2t，汽車吊起重量為梁片重量的1/3，需要提供吊力（157.8+1.5）×1/3=53.1t。

圖4 GXL-258號梁片吊點(diǎn)布置圖

250T浮吊船首距吊點(diǎn)中心19.1m，船首距起重臂支點(diǎn)為6m，工作幅度19.1+6=25.1m，浮吊起吊角度為58°，根據(jù)浮吊船起重參數(shù)表可知，浮吊額定起重量為180t，雙機(jī)抬吊降效25%，得起重量為180×0.75=135t＞106.2t，可滿足吊裝要求。

260T吊車將梁片西側(cè)一端吊起，吊車伸臂27.2m，回旋半徑10m，起重臂角度68°，額定起重量為76.7t，雙機(jī)抬吊降效25%，得起重量為76.7×0.75=57.53t＞53.1t，可滿足吊裝要求。

4.2 GXL-147號梁吊裝分析

GXL-147號梁采用浮吊船單吊，吊點(diǎn)采用8個吊點(diǎn)。吊點(diǎn)布置與平面布置均參考GXL-258號梁片布置。GXL-147號梁片重約136t，其吊裝孔距離船首約14.9m，支點(diǎn)距船首6m，起吊角度為64°，根據(jù)浮吊船起重參數(shù)表可知，額定起重量為200t＞136t，可滿足吊裝需求。

4.3 GXL-369號梁吊裝分析

GXL-369號梁片，吊點(diǎn)布置與平面布置均參考GXL-258號梁片布置，吊裝方案相同，梁片重137.6t，吊索具中1.5t，總重量139.1t，250t浮吊船首距吊點(diǎn)中心23.2m，船首距起重臂支點(diǎn)為6m，工作幅度23.2+6=29.2m，250T浮吊船首距吊點(diǎn)中心23.2m，船首距起重臂支點(diǎn)為6m，工作幅度23.2+6=29.2m，浮吊起吊角度為52°，根據(jù)浮吊船起重參數(shù)表可知，浮吊額定起重量為170t，雙機(jī)抬吊降效25%，得起重量為170×0.75=127.5t＞139.1×2/3=92.73t，可滿足吊裝要求。

260T吊車將梁片西側(cè)一端吊起，吊車伸臂27.2m，回旋半徑10m，起重臂角度68°，額定起重量為76.7t，雙機(jī)抬吊降效25%，得起重量為76.7×0.75=57.53t＞139.1×1/3=46.37t?？蓾M足吊裝要求。

5 鋼箱梁落梁

5.1 落梁要求

全橋鋼箱梁焊接及檢驗完成后開始落梁。落梁前需完成以下工作：

（1）清理支座頂面，其高程及平面位置應(yīng)符合設(shè)計要求。

（2）檢查鋼箱梁線性、拱度和平面尺寸，并作記錄。

（3）鋼箱梁安裝后的允許偏差應(yīng)符合表1規(guī)定。

表1 箱形梁安裝后的允許偏差表（單位：mm)

5.2 落梁原則

鋼箱梁落梁應(yīng)在三段鋼箱梁全部焊接連接完成之后進(jìn)行。卸載時在鋼箱梁縱向腹板位置正下方的每組支撐體系的橫梁上，每側(cè)設(shè)置多個千斤頂，然后把支撐體系上的所有千斤頂同時頂緊，用氣割割開支撐體系橫梁上的H型鋼支撐，氣割點(diǎn)與橫梁距離至少>10mm，以免割傷橫梁。鋼箱梁采用千斤頂落梁卸載，卸載時在混凝土蓋梁上鋼箱梁設(shè)置支撐的兩側(cè)配備12個千斤頂，然后把所有千斤頂同時頂緊，用氣割同時同步割開H鋼支撐。鋼箱梁下部支撐H鋼全部清理完畢后，開始整體落梁工作，千斤頂采用對講機(jī)統(tǒng)一指揮，步調(diào)一致，均勻卸力。按縱橫兩個方向分級同步卸載，卸載由橋梁中心向兩側(cè)懸挑部分卸載，遵循結(jié)構(gòu)自身內(nèi)力傳遞的特點(diǎn)，卸載點(diǎn)要對稱。

6 結(jié)束語

本文以鹽城市先鋒島新洋港濱河路小洋河1#橋吊裝施工為例，通過科學(xué)的吊裝技術(shù)方案解決了鋼箱梁吊裝難題，使大節(jié)段、大跨度鋼梁一次吊裝就位，鋼箱梁吊裝時設(shè)備與鋼箱梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，很好地保證了施工安全與進(jìn)度。該吊裝技術(shù)的成功應(yīng)用，可為類似橋梁吊裝施工提供參考與借鑒。